短暫的休息過後,他們又開始了新的學習,這次他們把目標轉移到了關於時空蟲洞的學習,這方麵的知識也是華楓比較感興趣的。


    時空洞(又稱愛因斯坦-羅森橋,也譯作蛀孔)是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。


    蟲洞是1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆首次提出的概念,1930年由愛因斯坦及納森·羅森在研究引力場方程時假設的,認為透過蟲洞可以做瞬時的空間轉移或者做時間旅行。


    由阿爾伯特·愛因斯坦提出該理論。簡單地說,“蟲洞”就是連接宇宙遙遠區域間的時空細管。暗物質維持著蟲洞出口的開啟。蟲洞可以把平行宇宙和嬰兒宇宙連接起來,並提供時間旅行的可能性。蟲洞也可能是連接黑洞和白洞的時空隧道,所以也叫”灰道”。


    理論上,蟲洞是連結兩個遙遠時空的空間隧道,就像是大海裏麵的漩渦,是無處不在但轉瞬即逝的。這些時空漩渦是由星體旋轉和引力作用共同造成的。就像漩渦能夠讓局部水麵跟水底離得更近一樣,能夠讓兩個相對距離很遠的局部空間瞬間離得很近。


    “蟲洞”的概念最早於1916年由奧地利物理學家路德維希·弗萊姆提出,並於1935年由愛因斯坦及納森·羅森加以完善[1],因此,“蟲洞”又被稱作“愛因斯坦—羅森橋”。一般情況下,人們口中的“蟲洞”是“時空蟲洞”的簡稱,它被認為是宇宙中可能存在的“捷徑”,物體通過這條捷徑可以在瞬間進行時空轉移。但愛因斯坦本人並不認為“蟲洞”是客觀存在的,所以,“蟲洞”在後來的幾十年中,都被認為隻是個“數學伎倆”。


    1962年,羅伯特.富勒和約翰.惠勒發表論文證明如果蟲洞連接同一宇宙的兩個部分,那麽這類蟲洞是不穩定的。1963年,新西蘭數學家羅伊·克爾提出假設,使得“蟲洞”的存在重新獲得了理論支持[1]。和人類一樣,恆星也會經曆生老病死的過程,克爾認為,如果恆星在接近死亡時能夠保持旋轉,就會形成我們在電影中看到的“動態黑洞”。當我們像電影中那樣沿著旋轉軸心將物體發射進入後,若是能夠突破黑洞中心的重力場極限,就會進入所謂的“鏡像宇宙”。《星際穿越》中的宇航員庫珀在黑洞中所處的“超維度”空間,其實就可以被看作是對“鏡像宇宙”的一種解讀。從宇宙進入“鏡像宇宙”,本身就是一次“時空穿越”。


    “銀河係蟲洞說”源自在暗物質研究上取得的突破。暗物質是指不與電磁力產生作用、無法通過電磁波的觀測進行研究的物質。與“蟲洞”不同的是,人們已經通過引力效應證實了宇宙中有大量暗物質存在。的裏雅斯特國際高等研究院課題組在2013年繪製了一份非常詳細的銀河係暗物質分布圖,將其與最新研究得出的宇宙大爆炸模型結合後,發現銀河係中不僅具備存在“蟲洞”的條件,甚至整個銀河係都可能是個巨大的“蟲洞”。


    按照意大利天體物理學家保羅·薩魯奇等人建立的理論模型來看,這樣的假設確實有可能得到證實[1],而其更大的意義在於,它將促使科學家對暗物質研究進行“更為準確的重新思考”:暗物質是否就是“另一個維度”的存在?或者,它本身就是一個星際交通的運輸係統?


    “蟲洞說”目前仍是一種假設,但科學的進步離不開大膽的假設[1]。人們一度認為物質的最小組成單位是原子,後來又發現了中子和質子。同樣,長久以來,人類也曾認為宇宙是由物質構成的,但暗物質的存在推翻了這一結論。科學假設的意義,就在於擺脫現有束縛,通過不斷地自我否定和懷疑,推進人類對宇宙的了解和自身的進步。正如薩魯奇所言:“在任何情況下,我們都需要問自己,那到底是什麽?”


    蟲洞的概念最初產生於對史瓦西解的研究中。理論物理學家在分析白洞解的時候,通過一個阿爾伯特·愛因斯坦的思想實驗,發現宇宙時空自身可以不是平坦的。如果恆星形成了黑洞,那麽時空在史瓦西半徑,也就是視界的地方與原來的時空垂直。在不平坦的宇宙時空中,這種結構就意味著黑洞。


    視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合,然後在那裏產生一個洞。這個洞可以是黑洞,也可以是白洞。而這個彎曲的視界,就叫做史瓦西喉,它就是一種特定的蟲洞。


    自從在史瓦西解中發現了蟲洞,物理學家們就開始對蟲洞的性質發生了興趣。


    蟲洞連接黑洞和白洞,在黑洞與白洞之間通過這個蟲洞(即阿爾伯特·愛因斯坦—羅森橋)被傳送到白洞並且被輻射出去。


    蟲洞還可以在宇宙的正常時空中顯現,成為一個突然出現的超時空。理論推出的蟲洞還有許多特性,限於篇幅,這裏不再贅述。


    總之,我們對黑洞、白洞和蟲洞的本質了解還很少,它們還是神秘的東西,很多問題仍需要進一步探討。天文學家已經間接地找到了黑洞,但白洞、蟲洞並未真正發現,還隻是一個經常出現在科幻作品中的理論名詞。


    宇宙中,“宇宙項”幾乎為零。所謂的宇宙項也稱為“真空的能量”,在沒有物質的空間中,能量也同樣存在。


    在其內部,這是由愛因斯坦所導入的。宇宙初期的膨脹宇宙,宇宙項是必須的,而且,在基本粒子論裏,也認為真空中的能量是自然呈現的。那麽,為何宇宙的宇宙項變為零呢?柯爾曼說明:在爆炸以前的初期宇宙中,蟲洞連接著很多的宇宙,很巧妙地將宇宙項的大小調整為零。結果,由一個宇宙可能產生另一個宇宙,而且,宇宙中也有可能有無數個這種微細的洞穴,它們可通往一個宇宙的過去及未來,或其他的宇宙。


    即使蟲洞存在並且是穩定的,穿過它們也是十分不愉快的。貫穿蟲洞的輻射(來自附近的恆星,宇宙的微波背景等等)將藍移到非常高的頻率。當你試著穿越蟲洞時,你將被這些x射線和伽瑪射線烤焦。蟲洞的出現,幾乎可以說是和黑洞同時的。


    如果你於12:00站在蟲洞的一端(入口),你就會於12:00從蟲洞的另一端(出口)出來。


    蟲洞(wormhole),又稱愛因斯坦-羅森橋,是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。


    阿爾伯特?愛因斯坦的思想實驗,發現宇宙時空自身可以不是平坦的。在不平坦的宇宙時空中,這種結構就意味著黑洞視界內的部分會與宇宙的另一個部分相結合。


    蟲洞連接黑洞和白洞,在黑洞與白洞之間傳送物質。在這裏,蟲洞成為一個阿爾伯特·愛因斯坦—羅森橋,物質在黑洞的奇點處被完全瓦解為基本粒子,然後通過這個蟲洞(即阿爾伯特?愛因斯坦—羅森橋)被傳送到白洞並且被輻射出去。


    蟲洞可以作為一個超時空管道還可在宇宙的正常時空中顯現。


    蟲洞沒有視界,它隻有一個和外界的分界麵,蟲洞通過這個分界麵進行超時空連接。蟲洞與黑洞、白洞的接口是一個時空管道和兩個時空閉合區的連接,在這裏時空曲率並不是無限大,因而我們可以安全地通過蟲洞,而不被巨大的引力摧毀。


    黑洞、白洞、蟲洞仍然是當前宇宙學中“時空與引力篇章”的懸而未解之謎。黑洞是否真實存在,科學家們也隻是得到了一些間接的旁證。當前的觀測及理論也給天文學和物理學提出了許多新問題,例如,一顆能形成黑洞的冷恆星,當它坍縮時,其密度已然會超過原子核、核子、中子……,如果再繼續坍縮下去,中子也可能被壓碎。那麽,黑洞中的物質基元究竟是什麽呢?有什麽斥力與引力對抗才使黑洞停留在某一階段而不再繼續坍縮呢?如果沒有斥力,那麽黑洞將無限地坍縮下去,直到體積無窮小,密度無窮大,內部壓力也無窮大,而這卻是物理學理論所不允許的。


    如今的宇宙中,“宇宙項”幾乎為零。


    物理學家一直認為,蟲洞的引力過大,會毀滅所有進入它的東西,因此不可能用在宇宙旅行之上。但是,假設宇宙中有蟲洞這種物質存在,那麽就可以有一種說法:如果你於12:00站在蟲洞的一端(入口),那你就會於12:00從蟲洞的另一端(出口)出來。


    蟲洞(wormhole),又稱愛因斯坦-羅森橋,是宇宙中可能存在的連接兩個不同時空的狹窄隧道。

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